干旱胁迫下小麦根冠生物量变化及其与抗旱性的关系

以12个小麦品种为研究材料,分析了盆栽条件下于生殖生长期进行干旱胁迫后根冠性状的变化。结果表明,干旱胁迫在不同程度上降低了小麦产量、株高、根系和地上部干重,增大了根冠比,同时,减少了穗数,但对干粒重的影响较小。其中,变化比较大的是地上部干重和根冠比。相关分析表明,根系干重、穗数和地上部干重的变化与产量的变化呈极显著正相关,根系干重的变化又与穗数和地上部干重变化呈极显著正相关。这些性状的变化密切关系到抗旱指数(DJ),除千粒重、根冠比的变化率与DI的相关性未达到显著水平以外,其余性状的变化率与DI达到了显著或极显著相关。在直接影响DI的性状变化中,地上部干重变化率(0．6197)、穗数变化率(0．6025)对DI起着明显的正效应,而根干重变化率(-0．3514)则起负效应,株高变化率的负效应较小(-0．0296);根系干重、穗数和株高的变化率主要通过对地上部干重的影响,以及地上部干重变化率对穗数和根系干重变化率的影响间接对DI起作用：这些结果说明,在干旱条件下,协调小麦根冠平衡,最大程度发挥根系和地上部叶片的功能,才有利于提高产量.     

干旱对夏玉米根冠生长的影响

利用大型活动式防雨旱棚,人工严格控制不同的土壤含水量,全生育期系统研究了夏玉米根冠生长对水分的响应,结果表明:干旱并不影响夏玉米根系、冠层干物质累积、株高增加、茎(基)粗增大等过程的总趋势。但随胁迫的增强,根、冠干物质累积速率、干物质累积总量降低,根条数变少、株高降低、茎(基)粗变细,但它们并不呈线性相关关系;水分供应量的减少延长了夏玉米的生育周期,随胁迫的增强,根系生物量最大值、最大根条数、冠层最大株高出现的时间延后;根冠比(R／S)随土壤水分的改变而改变;不同水分处理的夏玉米,R／S值影响最小的时期是开花-灌浆盛期,最大的时期是在拔节-抽雄,此阶段充分供水处理H的R／S是严重水分胁迫处理L的125.77％。充分供水的处理则有最大的根冠比(R／S=0.173)。在干旱条件下,协调夏玉米根冠平衡,最大程度发挥根系和地上部叶片的功能,才有利于提高产量。     

薏苡种质资源苗期抗旱性鉴定及抗旱指标筛选

【目的】干旱是影响薏苡生产的重要非生物胁迫因素,鉴定薏苡种质资源的抗旱性,确定抗旱指标,筛选抗旱种质,促进薏苡产业发展。【方法】以50份薏苡种质为材料,设置正常供水和反复干旱2个处理,在旱棚内进行盆栽试验,测定干旱对幼苗存活率、株高、茎粗、叶长、叶宽、地上部鲜重、地上部干重、根长、根粗、根鲜重和根干重的影响;采用抗旱性度量值(D值)、综合抗旱系数(CDC值)、加权抗旱系数(WDC)、相关分析、频次分析、主成分分析、灰色关联度分析、隶属函数分析、聚类分析和逐步回归分析相结合的方法,对其进行苗期抗旱性鉴定及抗旱指标筛选。【结果】干旱胁迫对各指标均有极显著影响。相关分析表明,幼苗干旱存活率与茎粗、叶宽和根粗呈极显著正相关,与叶长、地上部鲜重、地上部干重、根长、根鲜重和根干重呈显著正相关,与株高呈不显著的正相关。频次分析表明,各指标对干旱胁迫反应的敏感程度依次为根干重、根鲜重、叶宽、根粗、根长、幼苗干旱存活率、地上部干重、茎粗、地上部鲜重、叶长和株高。主成分分析表明,6个主成分可代表薏苡抗旱性91.40%的原始数据信息量。基于D值、CDC值和WDC值的供试薏苡种质抗旱性排序相近。灰色关联度分析表明,各指标DC值与D值间的关联度大小依次为根干重、叶宽、根鲜重、茎粗、根粗、幼苗干旱存活率、根长、株高、地上部鲜重、地上部干重、叶长,这与各指标DC值与WDC值的密切程度基本吻合。根据D值进行聚类分析,可将供试薏苡种质划分为5个抗旱级别,其中Ⅰ级3份、Ⅱ级17份、Ⅲ级9份、Ⅳ级20份、Ⅴ级1份。除叶长、地上部鲜重、地上部干重和根干重外,其余指标的隶属函数值、CDC值、D值和WDC值均随抗旱级别的升高而增大。逐步回归分析表明,与D值密切相关的指标有幼苗干旱存活率、株高、叶宽、根长和根鲜重。【结论】苗期抗旱性强的薏苡种质yy18-1、yy14-3和yy13-1,可作为薏苡抗旱育种、抗旱机理及干旱调控缓解机制研究材料。幼苗存活率、株高、叶宽、根长和根鲜重可作为评价薏苡种质资源苗期抗旱性的指标性状。     

抽雄期干旱胁迫与复水对不同玉米品种生长及产量的影响

[目的]探讨广西不同玉米品种在抽雄期对干旱胁迫及旱后复水的响应,为玉米抗旱机理研究、抗旱品种选育及广西玉米秋播用种选择提供理论依据.[方法]在大棚内采用桶栽法对桂单0810、迪卡008、正大619、琛玉969和桂单901等5个玉米品种在抽雄期进行4、8、12、16和20d的干旱胁迫处理及相应胁迫时间后的复水处理试验,每个品种均以正常浇水为对照.[结果]干旱胁迫下各玉米品种的冠干重、根干重、次生根数、最长根长和绿叶数均比对照下降,且各指标与对照比值随胁迫时间的延长而下降.复水后,各指标的恢复生长量随胁迫时问的增加而减少;除最长根长在干旱胁迫4 d后复水出现超补偿生长外,其他指标均未产生超补偿效应.桂单0810、迪卡008和正大619在干旱胁迫下各指标的降幅均小于琛玉969和桂单901;复水后,前者的恢复能力又高于后者桂单0810、迪卡008和正大619的抗旱系数和抗旱指数均高于琛玉969和桂单901,通过抗旱系数的聚类分析,可将5个玉米品种分为两大类,桂单0810、迪卡008和正大619归为抗旱性较强的品种,桂单901和琛玉969归为抗旱性较弱的品种.[结论]桂单0810、迪卡008和正大619在抽雄期受干旱胁迫时根、冠生长所受影响较小,且在复水后能够有效地恢复生长,从而保证较高的生物量及产量,可作为广两秋播玉米抗旱品种推广应用.     

不同盐浓度下外源微生物菌对水稻生长发育及产量的影响

【目的】 研究外源菌对水稻耐盐性的影响机制。【方法】 以水稻品种秋田小町为材料,于2019年4~10月采用盆栽方式,研究不同盐胁迫下(0、1、2、4 g/kg)根系接种微生物菌对水稻的生育进程、地上部生长指标、产量及产量构成因素的影响。【结果】 水稻根系在接种和未接种外源微生物菌后,其苗期成活率、孕穗期单株叶面积、最高分蘖数、单株干物质总量、每穗粒数、结实率、千粒重及单株产量均随着NaCl 浓度的增加呈下降的趋势,且轻度盐胁迫处理(1 g/kg)与正常对照处理(0 g/kg)之间无显著差异(P<0.05);在中度盐胁迫(2 g/kg)下,接种外源微生物菌比较未接种条件可显著提高水稻苗期成活率、孕穗期单株叶面积、分蘖成穗能力、单株干物质总量和单株产量;在重度盐胁迫(4 g/kg)下,水稻植株受盐害死亡,外源菌的效果未能体现。【结论】 当水稻受到中度盐胁迫(2 g/kg)时,水稻根系接种外源微生物菌可以缓解盐逆境对水稻生长的抑制作用,提升水稻成活率和产量,增加水稻耐盐性。     

水稻根系在根袋处理条件下对不同光照强度的反应

选择品种粳籼89,设计水分和养分能自由通过而根系不能穿过的根袋[根袋d分别为3、4、5 cm,h为 25 cm],通过水培试验研究水稻根系在根袋处理后对不同光照强度条件的反应.结果表明,在相同光照水平条件下,不同根袋处理对植株地上部干物质积累和茎鞘贮存性碳水化合物含量无显著影响,而对地下部影响较大.根袋处理后根质量和根冠比明显降低,而且根袋越小,降低得越严重.而遮阴处理无论是抽穗期还是成熟期根系和地上部干物质积累明显下降,根系体积降低,叶片叶绿素含量降低.遮阴70%处理后无论是抽穗期还是成熟期,较大根袋处理(d=5 cm)的根系吸收能力均比不套根袋处理有提高的趋势,其中在抽穗期根系总吸收面积、活跃吸收面积和比表面积分别增加57.7%、26.0%和41.5%,成熟期活跃吸收面积、活跃吸收面积所占比例分别增加74.1%、58.2%,均达显著水平.     

节水灌溉与施磷量对玉米磷累积和分配的影响

[目的]研究不同灌溉方式改变土壤的湿润区域和程度,调控根系水肥吸收能力,提高作物水肥耦合效率.[方法]采用盆栽培养方法,研究分根交替灌溉(Partial root-zoon drying,PRD)和亏缺灌溉(Deficit irri-gation,DI)2种灌溉方式与不同施磷量下,玉米植株各部分干物质量、磷积累量与分配...     

抽雄期干旱胁迫与复水对不同玉米品种生长及产量的影响

[目的]探讨广西不同玉米品种在抽雄期对干旱胁迫及旱后复水的响应,为玉米抗旱机理研究、抗旱品种选育及广西玉米秋播用种选择提供理论依据.[方法]在大棚内采用桶栽法对桂单0810、迪卡008、正大619、琛玉969和桂单901等5个玉米品种在抽雄期进行4、8、12、16和20 d的干旱胁迫处理及相应胁迫时间后的复水处理试验,每个品种均以正常浇水为对照,分别于相应干旱胁迫时间后的第1 d及旱后复水15 d取样,统计次生根数、最长根长和绿叶数,测定各处理根、冠干物质量,计算各指标与对照的比值;成熟期计算单株果穗产量,以产量为基准计算抗旱系数和抗旱指数,并对抗旱系数进行聚类分析.[结果]干旱胁迫下各玉米品种的冠干重、根干重、次生根数、最长根长和绿叶数均比对照下降,且各指标与对照比值随胁迫时间的延长而下降.复水后,各指标的恢复生长量随胁迫时间的增加而减少;除最长根长在干旱胁迫4 d后复水出现超补偿生长外,其他指标均未产生超补偿效应.桂单0810、迪卡008和正大619在干旱胁迫下各指标的降幅均小于琛玉969和桂单901;复水后,前者的恢复能力又高于后者.桂单0810、迪卡008和正大619的抗旱系数和抗旱指数均高于琛玉969和桂单901,通过抗旱系数的聚类分析,可将5个玉米品种分为两大类,桂单0810、迪卡008和正大619归为抗旱性较强的品种,桂单901和琛玉969归为抗旱性较弱的品种.[结论]桂单0810、迪卡008和正大619在抽雄期受干旱胁迫时根、冠生长所受影响较小,且在复水后能够有效地恢复生长,从而保证较高的生物量及产量,可作为广西秋播玉米抗旱品种推广应用.     

水磷耦合效应对玉米苗期生长和水分利用效率的影响

利用Hogland全磷和缺磷处理进行了室内砂培桶栽试验，研究了玉米5叶期前的生长状况、生理特性、水分消耗、干物质积累与分配及水分利用效率。结果表明，水磷耦合效应取决于水分的供应方式，以干湿交替施磷效果最佳，其次为干旱施磷，再次为湿润施磷处理。干湿交替施磷能显著提高光合速率，增加作物气孔导度，促进根系生长，增加根冠比，调节整株水平下干物质资源的合理分配；提高玉米苗期水分利用效率。     

不同水分处理对剑麻幼苗地上部和根系生长影响

通过盆栽试验,研究了不同水分处理对剑麻幼苗生长和根系活力的影响。结果表明:轻度水分胁迫有利于剑麻根系的生长,不同处理的剑麻最大根长、根条数、根体积、根鲜重和根干重均表现为:轻度胁迫充足供水重度胁迫;在轻度干旱胁迫下,剑麻根系活力没有受到显著影响,而严重水分胁迫则显著降低根系活力;不同水分处理对剑麻地上部生长影响较为显著,严重胁迫降低了植株株高、株鲜重、株干重,轻度胁迫对剑麻植株地上部生长没有显著影响。     

Rht-B1b,Rht-D1b,Rht-B1c小麦矮秆基因及其互作对小麦农艺性状的影响

利用2套近等基因系,在人工模拟气候室,研究了不同Rht近等基因系营养性状的遗传差异.结果证明:Rht-B1b和Rht-D1b矮秆基因系不但具有很好的降秆作用,而且可以在生长前期形成较多的干物质和较坚硬的秆子,为后期籽粒产量的形成奠定基础;Rht-D1b半矮秆基因根系长度明显长于其它基因系,可能较其它基因系具有较强的耐旱能力;Rht-B1c基因系的分蘖数量及次生根或总根发生量多于其它基因系,无论苗高或株高均显著低于其它基因系,可在单纯的提高单株分蘖或次生根生长量及降秆为目的的育种中发挥一定作用.     

微生物诱导剂浸种对小麦萌发期的抗旱诱导效果

试验结果表明,在正常供水和水分胁迫条件下,经微生物诱导剂处理,可增加小麦萌发时期的根冠比,而且在水分胁迫条件下的增加幅度大于正常供水条件。微生物诱导剂可在水分胁迫条件下促进根系生长发育,提高根系干物质积累。这些性状的改善有利于提高小麦的抗旱能力。但诱导剂处理后在一定程度上抑制了小麦种子萌发率以及小麦芽和根的伸长生长。     

硝酸盐供应对玉米自交系郑58根生长的影响

NO-3的有效性对玉米根系形态的影响是近年来的研究热点。为了解玉米根系形态对硝酸盐浓度变化的应答,以自交系郑58为材料,分析了短时间内NO-3浓度的变化和局部NO-3处理对苗期根系性状、植株生物量、根冠比以及植株全氮含量的影响。结果显示,短时间的高氮（10 mmol/L）处理能够促进主根伸长,抑制侧根萌发;低氮（0.04 mmol/L）处理促进侧根的生长和根系干物质累积,增加根冠比;而缺氮和局部供氮均抑制了侧根伸长。分析植株生物量及全氮含量对侧根生长的影响表明,植株干重与侧根长之间、植株全氮含量与侧根密度之间有相关性。根系性状表型数据和定量指标分析表明,环境中硝酸盐浓度的改变首先引起郑58侧根生长的变化。     

不同基因型小麦抗旱性比较鉴定

在大田条件下对不同基因型小麦的抗旱性进行了比较鉴定。结果表明,隶属函数法鉴定隶属函数平均值较高的品种是烟农21号、烟2415、烟农5158,分别为0.95、0.73、0.54。抗旱指数法和隶属函数法鉴定小麦品种抗旱性结果基本一致。干旱胁迫促进了根系的发育,根干重增加,根冠比提高,旗叶光合色素、可溶性糖、脯氨酸含量等大幅度增加,抗衰老酶SOD活性迅速提高。     

水分对温室网纹甜瓜植株形态与干物质分配影响的模拟

为定量研究水分对温室网纹甜瓜植株长势(株高、茎粗)以及各器官干物质分配的影响,以温室网纹甜瓜品种"网路"为材料,于2010年3月～2010年11月在玻璃温室内进行不同定植期和不同水分处理的栽培试验,以生理辐热积为预测指标,定量分析了基质水势对网纹甜瓜株高、茎粗以及各器官干物质分配的动态影响,建立了基质水势对网纹甜瓜株高、茎粗和各器官干物质分配指数的模拟模型,并用与建立模型相对独立的数据进行检验。结果表明:随基质水势的升高,网纹甜瓜的株高和茎粗增加,各器官间的干物质分配量减少。模型对网纹甜瓜植株株高、茎粗的预测值与实测值基于1:1线间的决定系数(R2)分别为0.977和0.936,预测相对误差分别为6.1%和5.4%;对网纹甜瓜叶、茎、果实、地上部、地下部的干重的预测值与实测值基于1:1线间的R2分别为0.971、0.976、0.982、0.982、0.980;相对预测误差分别为10.1%、3.2%、11.8%、9.2%、12.7%。模拟预测精度较高,可较好地模拟不同基质水势条件下的网纹甜瓜植株形态和各器官干物质动态的变化过程。     

干旱胁迫对2种辣椒植株形态可塑性与持水力的影响

为探查辣椒形态可塑性和持水力与其耐旱性之间的关系,以弄口早椒和正椒13号为材料,研究干旱胁迫对2 种辣椒品种植株形态可塑性与器官持水力的影响.结果表明:干旱处理抑制了2 种辣椒的生长,但对弄口早椒的抑制作用更大;干旱促进了同化产物向根系的优先分配,也促进了叶厚和根长的增加,但减少了辣椒叶面积和叶脉间距,这可能是辣椒植株形态对干旱胁迫所产生的适应性反应;干旱胁迫对正椒13号的影响大于弄口早椒,由此计算得出正椒13号形态可塑性明显高于弄口早椒;对叶片和茎持水力的测定表明干旱处理后正椒13号叶片和茎的持水力明显高于弄口早椒.由此推测正椒13号具有较高的形态可塑性和持水力可能是其较弄口早椒更耐旱的原因.     

外源 Ca^2 ＋对干旱胁迫下矮牵牛幼苗抗旱性及生物量的影响

[目的]为了了解外源Ca^2＋对干旱下矮牵牛幼苗生长的影响。[方法]采用盆栽控水的方法,研究了在干旱胁迫和复水条件下,施用不同浓度CaCl2对矮牵牛幼苗抗旱性和生物量的影响。[结果]随着干旱胁迫的加深和时间的延长,施加CaCl2均能显著降低矮牵牛的旱害指数,增加矮牵牛幼苗的干物质积累量和干物质根冠比,减小干旱胁迫对矮牵牛造成的伤害;复水处理后,施加CaCl2的各处理旱害指数均显著低于对照,干物质积累量和干物质根冠比均显著高于对照。[结论]在干旱胁迫过程中,施用CaCl2能增加矮牵牛幼苗的干物质积累量和干物质根冠比,并减小干旱胁迫对矮牵牛造成的伤害,其中以40mmol／LCaCl2对矮牵牛效果最好。     

玉米苗期抗旱性鉴定形态指标比较研究

以6个玉米品种为试验材料,苗期进行水分反复干旱试验,对株高、干物质、根干重和存活率等相关参数进行灰色关联度分析。结果表明:失水率、株高胁迫指数、根干重胁迫指数均能很好地反映出玉米苗期的抗旱性,是苗期抗旱性评价的重要形态指标。     

松粳6号水稻品种同化物地上地下分配模拟模型研究

采用黑龙江省主栽水稻品种松粳6号来研究同化物在地上、地下分配及其动态变化,在试验的基础上,通过模型对水稻同化物分配动态的模拟来较好的解释和预测干物质分配系数,动态模拟干物质在地上、地下的分配规律.     

烤烟大田期干物质动态积累研究

[目的]研究烤烟的干物质积累规律。[方法]采用2年7点试验,研究了8个烤烟品种大田期干物质积累的动态变化。[结果]不同烤烟品种大田期干物质的动态积累变化规律可以用Logistic进行拟合,相关系数均达显著水平,但不同品种、不同年份之间烤烟干物质终极量、最大积累速率和最大积累速率出现的时间有所差异。烤烟干物质的积累可划分为3个阶段:前期、中期和后期,各个阶段对干物质的贡献率分别为12.00%、68.71%和19.29%。烤烟的干物质积累与产量有着密切的关系。烟苗移栽后55～70 d内,烟株干物质积累量贡献率最大;烟苗移栽后80 d左右的干物质总重、根冠比、地上部份与产量相关性最大。[结论]应加强田间栽培管理,确保烟苗移栽后55～70 d内有足够的干物质积累,以获得优质高产。